[发明专利]磁编码器模块、磁编码器以及伺服电机

说明书

本发明实施例提供了一种磁编码器模块、磁编码器以及伺服电机，所述磁编码器模块包括磁场检测芯片和相对所述磁场检测芯片旋转的永磁体，和所述磁场检测芯片用于检测磁通变化，所述永磁体具有第一表面；所述磁场检测芯片正对所述第一表面的中心；其特征在于，所述永磁体的第一表面的中心位置开设有磁通短路区域，用以降低所述磁场检测芯片处的磁力线曲率。本发明实施例可有效抑制因磁编码器模块安装偏心等导致的永磁体构件与磁场检测芯片不平行对检测精度的影响，提高磁编码器模块安装的容差。

技术领域

本发明实施例涉及编码器领域，更具体地说，涉及一种磁编码器模块、磁编码器以及伺服电机。

背景技术

如图1所示，在现有伺服电机用磁编码器中，通常采用一对极圆柱形永磁体(也可使用两块矩形磁体或由两个半圆形柱状磁体拼接而成的圆柱形永磁体代替)11跟随电机转子旋转，以产生N、S交变磁场。在磁场正上方的N、S交界处安装磁场检测芯片12，磁场检测芯片12的可集成有用于检测人磁通变化的传感器(例如霍尔传感器)，并通过传感器将磁场信号转换为位置信号。

然而，在上述一对极圆柱形永磁体11跟随电机转子同步旋转时，其上方的N、S交变磁场在磁场检测芯片12不同位置处的平行磁场分量变化较大，在解码时易出现误差，从而导致磁编码器的精度降低。

并且，如图2所示，当一对极圆柱形永磁体11与磁场检测芯片12实际安装过程中出现物理不平行等非理想因素，会造成磁场检测芯片12不同位置处的平行磁场分量变化进一步增大，进一步降低了磁编码器的精度。

此外，如图3所示，距离一对极圆柱形永磁体11的表面的越近，磁力线的曲率越大，其中X方向垂直于一对极圆柱形永磁体11的表面。因此当磁场检测芯片12与一对极圆柱形永磁体11之间的物理气隙距离缩短后，在磁场检测芯片12处的磁力线曲率增大，导致平行磁场分量变化进一步增大，精度进一步降低，从而限制了磁编码器的体积的缩小，限制了执行部件(如伺服电机)功率密度的提高。

发明内容

本发明实施例针对上述磁编码器中永磁体产生的交变磁场在磁场检测芯片不同位置处的平行磁场分量变化较大的问题，提供一种磁编码器模块、磁编码器以及伺服电机。

本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供包括一种磁编码器模块，包括磁场检测芯片和相对所述磁场检测芯片旋转的永磁体，和所述磁场检测芯片用于检测磁通变化，所述永磁体具有第一表面；所述磁场检测芯片正对所述第一表面的中心；所述永磁体的第一表面的中心位置开设有磁通短路区域，用以降低所述磁场检测芯片处的磁力线曲率。

优选地，所述磁通短路区域为形成于所述第一表面并向所述永磁体内部方向延伸的凹槽。

优选地，所述永磁体呈圆柱型，所述磁场检测芯片包括用于将平行于所述第一表面的磁通密度的变化量转换为电信号的传感器。

优选地，所述凹槽呈圆柱型，且所述凹槽的中心与所述永磁体的中心重合。

优选地，所述凹槽的半径为所述永磁体的半径的10％-20％，所述凹槽的深度大于或等于所述永磁体的高度的15％。

优选地，所述凹槽呈圆台形，所述凹槽与所述永磁体的中心重合，且所述凹槽的开口的半径小于所述凹槽的底壁的半径。

优选地，所述磁场检测芯片与所述第一表面之间的距离为0.3-0.5mm。

优选地，所述凹槽内填充有导磁材料。

本发明实施例还提供一种磁编码器，包括外壳、转轴以及如上所述的磁编码器模块，且所述永磁体由所述转轴带动转动，所述永磁体的第二表面朝向所述转轴，所述第二表面和第一表面分别位于所述永磁体的两侧。